ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F15B9/03 G05D16/00 

Изобретение относится к системам управления технологическим оборудованием стационарных и мобильных машин, в частности лесозаготовительных, и может быть использовано в системах управления рабочими органами строительно-дорожных, подъемно-транспортных, сельскохозяйственных, мелиоративных и т.п. машин.

Цель изобретения повышение надежности работы системы в экстремальных температурных условиях и защита ее от случайных ошибок оператора.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрогидравлическая схема системы; на фиг. 2 гидравлический дроссель в гидролинии подачи рабочей жидкости.

Электрогидравлическая система управления состоит из элемента управления 1, с помощью которого работает оператор. С элементом управления 1 кинематически связаны потенциометрические датчики положения 2, преобразующие перемещение в электрические сигналы. На элементе управления 1 закреплен блок кнопочных переключателей 3, электрически связанный, как и датчики положения 2, с электронным блоком управления 4. Его выходы подключены к гидравлическому многосекционному распределителю 5, который подсоединен к насосу 6 и блоку гидропитания 7. Последний состоит из соединенных последовательно редукционного клапана 8, подключенного к гидронасосу 6, обратного клапана 9 и аккумулятора 10. Сливная гидролиния 11 из редукционного клапана 8 и аккумулятор 10 подсоединены к напорной секции 12 гидравлического распределителя 5, который имеет также сливную секцию 13, соединенную с баком, и расположенные между ними распределительные секции: пропорционального управления (СПУ) 14 с электромагнитами 15 и 16 и дискретного управления (СДУ) 17 с электромагнитами 18 и 19.

Каждая распределительная секция управляет одним гидродвигателем (не показан), т.е. одним рабочим органом лесозаготовительной машины.

Электромагниты 15 и 16 секции пропорционального управления 14 и электромагниты 18 и 19 секции дискретного управления 17 подключены к выходам электронного блока управления 4, входы которого связаны электрическими цепями с элементом управления 1 и блоком кнопочных переключателей 3.

Цепь управления распределительной секцией пропорционального управления 14 состоит из усилителя напряжения 20, вход которого связан с датчиком положения 2, а выход с первым операционным усилителем 21, выход которого подключен ко входу транзисторного усилителя мощности 22, выполненного по схеме Дарлингтона, резисторов 23-26, второго операционного усилителя 27 и резистора 28. К выходу усилителя мощности 22 подсоединены резистор 28, включенный последовательно с нагрузкой обмоткой электpомагнита 15, и резистор 23, выход которого подключен к первому входу второго операционного усилителя 27. Ко второму входу второго операционного усилителя 27 подключен резистор 25 и резистор 24, вход которого подключен к выходу резистора 28. Резистор 26 своим входом подключен к первому входу второго операционного усилителя 27, а выходом к выходу усилителя 27. Выход второго операционного усилителя 27 подключен к второму входу первого операционного усилителя 21.

Коэффициент передачи второго операционного усилителя 27 определяется соотношением резисторов 23-26.

Электронный блок управления 4 содержит четыре идентичных цепи управления двумя распределительными секциями пропорционального управления 14, каждая из которых управляется двумя пропорциональными электромагнитами 15 и 16.

Цепь управления распределительной секцией дискретного управления 17 содержит силовой ключевой усилитель 29, входы которого подключены к выходам кнопочных переключателей 30 и 31, смонтированных на блоке кнопочных переключателей 3, а выходы к электромагнитам 18 и 19. В блоке кнопочных переключателей 3 установлен дополнительный кнопочный переключатель 32 "Сброс", подключенный своим выходом к первым входам кнопочных переключателей 30 и 31. Вторые входы кнопочных переключателей 30 и 31 подключены к выходам переключателей 31 и 30.

В штуцере подачи 33 напорной секции 12 гидравлического распределителя 5 установлен дроссель резьбовая втулка 34 с осевым отверстием 35 и заходной фаской 36. При работе гидросистемы из-за наличия дросселя 34 в штуцере 33 давление за насосом 6 поднимается до величины, необходимой для перестановки золотников распределительных секций из нейтрального в рабочее положение. Это позволяет значительно упростить подачу управляющего давления и повысить надежность всей системы управления.

При работе системы на заданных отрицательных температурах подключение слива из редукционного клапана 8 обеспечивает нормальное функционирование всей электрогидравлической системы, так как давление на выходе из редукционного клапана зависит от давления слива таким образом, что разность давлений на выходе из редукционного слива 8 и слива сохраняется постоянной.

Управление распределительной секцией пропорционального управления 14 осуществляется отклонением элемента управления 1 в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При этом изменяется сопротивление датчика положения 2. Этот сигнал поступает в электронный блок управления 4, а оттуда к электромагнитам 15 или 16, что вызывает перемещение распределительных золотников секций пропорционального управления 14 и работу гидродвигателя, управляемого данной распределительной секцией. Обмотки электромагнитов 15 или 16 в процессе работы разогреваются, что приводит к изменению их сопротивления в 1,5-2 раза и, следовательно, к уменьшению тока нагрузки. Это вызывает падение напряжения на резисторе 28, т.е. на входах второго операционного усилителя 27, что приводит к уменьшению напряжения отрицательной обратной связи на втором входе первого операционного усилителя 21, за счет чего восстанавливается прежнее значение тока в электромагните 15 или 16 распределительной секции пропорционального управления 14. Таким образом, скорость перемещения рабочего органа гидродвигателя остается постоянной, что обеспечивает надежную работу системы.

Распределительная секция дискретного управления 17 включается в работу нажатием кнопочного переключателя 30 (31), включающего в работу электромагнит 19 (18). Если оператор непреднамеренно нажимает одновременно и кнопочный переключатель 31 (30), то этот переключатель не сработает, пока оператор не нажмет кнопочный переключатель 32 "Сброс". Таким образом, включение электромагнита 18 (19) блокирует включение электромагнита 19 (18), что отвечает цели повышения надежности работы распределительной секции дискретного управления 17.

Изобретение относится к системам управления технологическим оборудованием лесозаготовительных, строительно-дорожных, подъемно-транспортных, сельскохозяйственных машин. Система позволяет повысить надежность работы в экстремальных температурных условиях за счет подсоединения сливной гидролинии из редукционного клапана к напорной секции гидрораспределителя и через все его распределительные секции и сливную секцию - к баку. При этом сохраняется постоянной разность давлений на выходе из редукционного клапана и слива. Обмотки электромагнитов распределительных секций пропорционального управления в процессе работы разогреваются, уменьшая ток нагрузки. Это уменьшает напряжение на резисторе, на входе второго операционного усилителя и напряжение отрицательной обратной связи на втором входе первого операционного усилителя. Этим восстанавливается прежнее значение тока в обмотках электромагнитов, и скорость перемещения рабочего органа лесозаготовительной машины остается постоянной. Расположение в штуцере напорной секции, подключенной к гидронасосу, дросселя в виде втулки с наружной резьбой и отверстием с заходной фаской позволяет упростить подачу давления управления и повысить надежность системы. Распределительные секции дискретного управления защищены от случайного одновременного включения электромагнитов введением в цепь управления кнопочного переключателя "Сброс" таким образом, что включение одного из электромагнитов блокирует включение второго электромагнита, пока не будет нажат кнопочный переключатель "Сброс". 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, содержащая гидронасос, последовательно включенные редукционный и обратный клапаны и аккумулятор, вход редукционного клапана соединен с выходом гидронасоса, многосекционный электрогидравлический распределитель, состоящий из напорной секции, подключенной к гидронасосу и аккумулятору, сливной секции, подключенной к баку, и соединенные с ними распределительные секции пропорционального и дискретного управления с электромагнитами, блок управления, состоящий из цепей управления секциями пропорционального управления, каждая из которых включает последовательно соединенные уислитель напряжения, усилитель мощности и резистор, другой выход которого соединен с электромагнитом соответствующей распределительной секции пропорционального управления, и цепей управления распределительными секциями дискретного управления, каждая из которых содержит силовой ключевой усилитель, а также блок кнопочных переключателей с парой переключателей на каждую распределительную секцию дискретного управления и элемент управления электрическими выходами, соединенный с первыми входами соответствующих усилителей напряжения, отличающаяся тем, что каждая цепь управления распределительной секции пропорционального управления содержит операционный усилитель, выход которого соединен с вторым входом усилителя напряжения, а входы с выводами резистора, а в каждую цепь управления распределительными секциями дискретного управления введен кнопочный переключатель "Сброс", подключенный выходом к первым входам первого и второго кнопочных переключателей, выходы которых подключены к входам соответствующего силового ключевого усилителя и к вторым входам второго и первого кнопочных переключателей. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что гидролиния слива из редукционного клапана подключена к напорной секции и через все распределительные секции пропорционального и дискретного управления и сливную секцию к баку. 3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в штуцере напорной секции, подключенной к гидронасосу, установлен дроссель в виде втулки с наружной резьбой и отверстием с заходной фаской.